Les matériaux utilisés pour la construction de cette cathédrale de style byzantin sont très variés : pierre verte de Florence, marbre blanc de Carrare, pierres de Calissane et du Gard, onyx d'Italie et de Tunisie, mosaïques de Venise. La décoration intérieure et extérieur, en marbre et porphyre lui donnent un aspect particulier pour un édifice religieux. Les Marseillais la surnomment d'ailleurs le "pyjama".